№ 6 журнала «Электросвязь» за 2017 год

Ознакомиться с вариантами оформления подписки вы можете в рубрике "О журнале".

НОВОСТИ

Президент России обозначил задачи по переходу к цифровой экономике
Создание сетевой инфраструктуры для цифровизации

 ТЕМА НОМЕРА: «Цифровая трансформация и радиочастоты»

Частотный базис для цифровой экономики

На XVI ежегодной конференции Национальной радиоассоциации (НРА) «Актуальные вопросы повышения эффективности использования национального радиочастотного ресурса» обозначены наиболее важные на настоящий момент вопросы развития конкретных технологий.

Национальная радиоассоциация отвечает на вызовы цифровой трансформации

Продолжает тему интервью Валерия Бутенко.  Президент АПНРР-НРА, генеральный директор ФГУП НИИР представляет основные цели, задачи, направления дальнейшей работы, намеченные конференцией.

В ДЕТАЛЯХ

Геннадий Кирюшин. Бездействие бьет по экономике

Строительство магистральных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в обочине автомобильных дорог – одна из тех инновационных технологий, что привлекают своей уникальностью, но по этой же причине и сталкиваются с многочисленными препятствиями.

ЮБИЛЕЙ

ОКБ МЭИ: 70 лет на земле и в космосе

Особое конструкторское бюро Московского энергетического института (ОКБ МЭИ) отметило 70-летний юбилей.

МЕЖДУНАРОДНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ ПРАВО

Центр международного космического права РУДН: традиции и новации

С 2011 года в РУДН работает Центр международного космического права, который содействует расширению и углублению понимания правовых основ космической деятельности.

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

REDS-2017: российские технологии мирового уровня
Форум МАС задал курс на создание новой цифровой коммуникационной среды


 

Перечень научных статей

 

CИСТЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ, ФОРМИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ

 

УДК 621. 37

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОГО РАССЕЯНИЯ
СИГНАЛА В МОБИЛЬНОМ МНОГОЛУЧЕВОМ РАДИОКАНАЛЕ

Л.Н. Казаков, заведующий кафедрой «Радиотехнические системы» Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова (ЯрГУ), профессор, д.т.н.; kazakov@uniyar.ac.ru
Д.М. Соловьев, электроник кафедры «Радиотехнические системы» ЯрГУ им. П.Г. Демидова, к.т.н.; soldm89@gmail.com
Е.А. Селянская, ассистент кафедры «Радиотехнические системы» ЯрГУ им. П.Г. Демидова; eselyanskaya@mail.ru
И.С. Афанасьев, аспирант физического факультета ЯрГУ им. П.Г. Демидова; gipnonya@gmail.com

Предложена методика построения и реализации дискретной модели частотно-временного рассеяния радиосигнала в сложном канале, оптимальной по критерию минимизации используемых вычислительных ресурсов. Представлен подход к построению импульсной характеристики канала (ИХ) и выбору порядка доплеровского фильтра, основанный на чувствительности вероятности битовой ошибки исследуемой системы к количеству лучей ИХ и параметрам фильтра. Рассмотренные принципы реализованы в имитаторе, с помощью которого были проведены исследования системы радиосвязис расширением спектра. Полученные результаты говорят о высокой степени адекватности имитатора частотно-временного рассеяния сигнала реальным процессам в канале.
Ключевые слова: многолучевость, оптимальное количество лучей, имитация, спектр Джейкса, оптимальный порядок фильтра, вычислительные ресурсы, энергетическая эффективность.


УДК 621.396.24, 621.396.96

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА АЛГОРИТМОВ ОЦЕНКИ НАКЛОНА ДИСПЕРСИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИОНОСФЕРНОГО КАНАЛА

Е.М. Лобов, старший научный сотрудник НИЧ МТУСИ, к.т.н.; lobov@srd.mtuci.ru
Е.О. Смердова, инженер 1-й категории НИЧ МТУСИ; lizabeth2@mail.ru

Проведено сравнение двух методов оценки наклона дисперсионной характеристики ионосферного канала при зондировании его широкополосными сигналами по критерию максимума правдоподобия и метода косвенной оценки через оценку задержек сигнала в различных подполосах. Представлены формулы для расчета дисперсии получаемой оценки. Построены кривые среднеквадратичного отклонения оценки при использовании широкополосных сигналов различных типов и приведены соответствующие значения, полученные в результате имитационного моделирования.
Ключевые слова: частотная дисперсия, широкополосный сигнал, искажения, максимальное правдоподобие, ионосфера.


УДК 621. 391

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ И КАЛИБРОВКИ ЗАДЕРЖЕК СИГНАЛА В МОДУЛЯТОРАХ ПЕРЕДАТЧИКОВ СТАНДАРТА DVB-T2

В.Л. Карякин, профессор кафедры «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ), д.т.н.; vl@karyakin.ru
Д.В. Карякин, старший системный инженер Российского представительства Juniper Networks, к.т.н.; dm@karyakin.ru
Л.А. Морозова, доцент кафедры «Экономика и организация производства» ПГУТИ, к.т.н.; morozova@rcf.ru

Представлен метод измерения и калибровки временных задержек в модуляторах передатчиков с управляемой линией задержки и устройство для его осуществления на программном уровне, обеспечивающее высокую точность измерений при тестировании передатчиков сети SFN.
Ключевые слова: сеть SFN, стандарт DVB-T2, синхронизация, калибровка задержек сигнала.


УДК 621. 391

ОПТИМАЛЬНОЕ КАНАЛЬНОЕ ПРЕКОДИРОВАНИЕ С ОГРАНИЧЕНИЕМ УРОВНЯ ПУЛЬСАЦИЙ НА КРАЯХ СИМВОЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА

В.П. Волчков, профессор кафедры «Общая теория связи» МТУСИ, д.т.н.; volchkovvalery@mail.ru
В.Г. Санников, профессор кафедры «Общая теория связи» МТУСИ, к.т.н.; tes_mtuci@mail.ru

Решается задача синтеза оптимальных канальных прекодеров для цифровых телекоммуникационных систем с посимвольной передачей данных по каналам связи с частотно-селективными замираниями. Выбранный критерий оптимальности позволяет эффективно компенсировать замирания без применения эквалайзера в приемнике, формируя на его входе гладкие финитные канальные импульсы с низким уровнем пульсаций на краях символьного интервала. Приводятся результаты вычислительного эксперимента, подтверждающие эти свойства прекодера.
Ключевые слова: цифровая телекоммуникационная система, частотно-селективный канал, финитный сигнальный базис, канальное прекодирование, межсимвольная интерференция, вариационный метод синтеза, оптимальное предыскажение, канал обратной связи, функция Лагранжа, посимвольная передача данных.


УДК 621.391.037.372

ОЧИЩЕНИЕ ИСКАЖЕННОГО РЕЧЕВОГО СИГНАЛА ОТ ШУМА НА ОСНОВЕ ПСИХОАКУСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЛУХОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

В.Г. Санников, профессор кафедры «Общая теория связи» МТУСИ, к.т.н.; tes_mtuci@mail.ru
А.А. Корольков, аспирант кафедры «Общая теория связи» МТУСИ; alexkorolkov@mail.ru

Предложен модифицированный алгоритм очищения искаженной речи от шума. Новизна алгоритма состоит в использовании психоакустической модели слухового восприятия речи с коррекцией ее информативных компонент в частотной области. Приводятся результаты вычислительного эксперимента, показывающие значительное повышение разборчивости зашумленной речи при малых отношениях сигнал/шум.
Ключевые слова: искаженная речь, психоакустическая модель слуховой системы, алгоритм спектрального вычитания, очищение речи от шума, разборчивость речи.


УДК 621.395

ОЦЕНКА И КОМПЕНСАЦИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛА В КАНАЛЕ С ДОПЛЕРОВСКИМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА И РЕЛЕЕВСКИМИ ЗАМИРАНИЯМИ

Н.Е. Поборчая, доцент кафедры «Общая теория связи» МТУСИ, к.т.н.; n.poborchaya@mail.ru
Е.Р. Хасьянова, младший научный сотрудник НИО-33 МТУСИ; ehasyanova@gmail.com

Рассматривается оценка меняющегося во времени канала, необходимая для компенсации искажений сигнала. Задача решается методом наименьших квадратов в условиях априорной неопределенности относительно законов распределения
шумов. Канал связи аппроксимируется полиномом степени р внутри временного скользящего окна. Проведен вычислительный эксперимент, показывающий работоспособность предложенной процедуры в условиях медленных релеевских замираний.
Ключевые слова: оценка, метод наименьших квадратов, априорная неопределенность, релеевские замирания, доплеровское расширение спектра.


 

 СЕТИ СВЯЗИ

 

УДК 519.218.8, 621.376.2

АЛГОРИТМ 2N-БПФ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ

Т.Я. Шевгунов, доцент кафедры «Теоретическая радиотехника» МАИ, доцент кафедры бизнес-аналитики НИУ «Высшая школа экономики», к.т.н.; shevgunov@gmail.com
Е.Н. Ефимов, инженер НИО-4 МАИ, ведущий инженер ФНЦ «НИИ системных исследований» РАН; omegatype@gmail.com
Д.М. Жуков, аспирант факультета «Радиоэлектроника летательных аппаратов» МАИ, младший научный сотрудник ЗАО «РАДИЙ ТН»; dima.m.zhukov@gmail.com

Предложен алгоритм 2N-БФП, предназначенный для оценивания циклической спектральной плотности мощности цифровых сигналов на основе их реализаций конечной длительности. Алгоритм основан на методе усреднения во времени циклических периодограмм, в котором для достижения необходимого разрешения по циклической частоте применена спектральная интерполяция, выполняемая с использованием алгоритма БПФ. Работа алгоритма проиллюстрирована на примере двух сигналов: АМ-радиосигнала и сигнала с амплитудно-импульсной модуляцией. Дана оценка вычислительных затрат, необходимых для реализации предложенного алгоритма, и выполнен анализ его основных преимуществ и недостатков.
Ключевые слова: циклостационарность, циклическая спектральная плотность мощности, ЦСПМ, сигналы и системы, спектральный анализ, спектрально-корреляционный анализ, БПФ.


УДК 519.872

МЕТОД ЯДЕРНОГО ОЦЕНИВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ С «ТЯЖЕЛЫМИ» ХВОСТАМИ

В.Г. Карташевский, заведующий кафедрой мультисервисных сетей и информационной безопасности Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ), профессор, д.т.н.; kartashevskiy-vg@psuti.ru
М.В. Мещеряков, аспирант кафедры мультисервисных сетей и информационной безопасности ПГУТИ; maxa315@bk.ru
Е.А. Кузнецова, аспирант кафедры мультисервисных сетей и информационной безопасности ПГУТИ; yablochkinaea@mail.ru

Произведена оценка качества аппроксимации плотностей вероятностей временных рядов методом ядерного сглаживания, продемонстрированы возможности этого метода при оценке распределений с «тяжелыми» хвостами. Для выборки ограниченного размера использован метод оценивания неизвестной плотности вероятностей. Графически представлены зависимости среднеквадратичной ошибки аппроксимации гистограммы от ширины окна. Для определения его оптимального значения использован двухэтапный подход. Выявлены преимущества и недостатки метода ядерного сглаживания. При анализе получены значения оптимальной ширины окна при минимальной погрешности аппроксимации.
Ключевые слова: ядерные оценки, аппроксимация гистограммы, распределения с «тяжелыми» хвостами.


УДК 621.391.13

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРИЕМА МНОГОМЕРНЫХ СИГНАЛОВ

М.А. Быховский, профессор МТУСИ, д.т.н.; bykhmark@gmail.com

Представлен метод оценки помехоустойчивости приема сигналов, принадлежащих к поверхностно-сферическому многомерному ансамблю сигналов (ПСАС). Такой ансамбль, как было показано Шенноном, является оптимальным для передачи сообщений в каналах связи с белым гауссовским шумом. Данный метод основан на анализе алгоритма их обработки в оптимальном демодуляторе принимаемых сигналов. Выведены формулы, позволяющие оценить распределение расстояний между сигналами, входящими в ПСАС, а также спектр весов кодовых комбинаций, принадлежащих к помехоустойчивому коду, имеющему определенную длину и кодовую скорость. Эти результаты использованы для оценки вероятности ошибки демодуляции сигналов, принадлежащих к ПСАС. Полученные оценки сравниваются с теми, которые приводятся в других работах, на основании чего делается вывод, что предложенный метод позволяет повысить точность оценки вероятности ошибки при демодуляции принятых сигналов.
Ключевые слова: помехоустойчивость приема сообщений, метод вычисления вероятности ошибочного приема сигналов, многомерный ансамбль сигналов, сложность реализации демодуляторов и декодеров.


УДК. 004.738

ИCCЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕМАНТИЧЕСКИХ
ШЛЮЗОВ

В.А. Кулик, ассистент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; vslavk.kulik@gmail.com
А. Мутханна, доцент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.; ammarexpress@gmail.com
В. Фам, студент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; daipham93@gmail.com
А. Хакимов, магистрант кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; abdukadir94@gmail.com
Р.В. Киричек, доцент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, к.т.н.; kirichek@sut.ru
Р.Я. Пирмагомедов, доцент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, к.т.н.; lts.pto@yandex.ru

Исследуются показатели производительности шлюзов интернета вещей (ИВ) при передачи информации между сетями, функционирующими на основе протоколов MQTT, CoAP, HTTP/2 и XMPP протоколов. Предложена архитектура (сетевая и программная) семантического шлюза ИВ. На основе этой архитектуры получены результаты по исследованию производительности семантического шлюза (задержки при преобразовании протоколов, загрузка центрального процессора и загрузка оперативной памяти) при его работе с вышеперечисленными протоколами. Полученные результаты позволяют оценить возможность применения данной архитектуры для систем реального времени, основанных на технологиях ИВ.
Ключевые слова: интернет вещей, семантические шлюзы, MQTT, CoAP, HTTP. XMPP, микросервисы.

 

 

Рубрики и ключевые слова